JPH11257585A - エンジン - Google Patents

エンジン

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JPH11257585A
JPH11257585A JP10356103A JP35610398A JPH11257585A JP H11257585 A JPH11257585 A JP H11257585A JP 10356103 A JP10356103 A JP 10356103A JP 35610398 A JP35610398 A JP 35610398A JP H11257585 A JPH11257585 A JP H11257585A
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JP
Japan
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engine
pressure pump
oil
housing
hydraulic
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JP10356103A
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English (en)
Inventor
Dean D Messinger
ディー．メッシッンガー ディーン
James R Blass
アール．ブラス ジェームズ
Dennis H Gibson
エイチ．ギブソン デニス
Alan R Stockner
アール．ストックナー アラン
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Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
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    • F01M9/108—Lubrication of valve gear or auxiliaries of auxiliaries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
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    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M1/00—Pressure lubrication
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧装置を用いたエンジンに関連するエンジ
ンの収納性、騒音その他の問題を解決すること。 【解決手段】 本発明のエンジン１０は、所定量の油１
３を貯留させたオイルパン１２を有するエンジンハウジ
ング１１と、エンジンハウジング１１に取り付けられた
低圧ポンプ２０を有する潤滑システムと、少なくとも部
分的に所定量の油１３に浸漬されハウジング１１に取り
付けられた高圧ポンプ３０を有する油圧システムとを具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧装置を備えたエ
ンジンに関し、特に、低圧ポンプを用いてエンジンに潤
滑油を循環させ、高圧ポンプを用いて作動油を加圧して
油圧装置を作用させるようにしたエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンは、長い間、エンジンから動力
を直接または間接的に引き出して作動する装置を用いて
きた。こうした装置には、燃料噴射装置、吸排気弁、排
気ブレーキ等がある。過去、こうした装置は典型的にエ
ンジンにより直接駆動されるカムにより作動する。その
作動範囲にわたってエンジンの性能を改善するために、
電子制御式の油圧装置の採用がが近時の動向となってい
る。この動向の一例として、ディーゼルエンジンにおけ
る油圧作動電子制御式燃料噴射装置（ＨＥＵＩ）がキャ
タピラ社により採用されている。
【０００３】典型的な油圧作動電子制御式燃料噴射装置
では、高圧ポンプによりマニフォールド内が油圧式燃料
噴射装置を作動させるのに充分な相対的に高い圧力に維
持される。この高圧ポンプは、エンジンの低圧作動油循
環ポンプにより満たされたタンクの作動油を吸引する。
高圧の作動油が燃料噴射装置で使用されると、この作動
油はオイルパンに戻される。こうして、作動油の一部が
低圧の潤滑油ポンプによりエンジンを通して潤滑のため
に循環され、残りの一部が高圧ポンプへの供給用タンク
に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近時の装置では、高圧
ポンプはエンジンの外部に配設されているために、ポン
プからの騒音が外部に放出される。更に、高圧ポンプへ
のタンクはエンジンのオイルパンの上に配設されてい
る。これは、また、高圧系統に必要な比較的高い圧力を
発生させるために低圧ポンプはタンクに充分な作動油を
供給しなければならないので、冷態起動の際、エンジン
を余分にクランキングしなければならない。高圧ポンプ
は騒音を発生させるのみならず、エンジン外部に配設さ
れるために、エンジンを限られた空間内に納めにくくな
る。
【０００５】本発明は、こうした従来技術の油圧装置を
用いたエンジンに関連するエンジンの収納性、騒音その
他の問題を解決することを技術課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定量の油を
貯留させたオイルパンを有するエンジンハウジングと、
前記エンジンハウジングに取り付けられた低圧ポンプを
有する潤滑システムと、少なくとも一部が前記所定量の
油に浸漬され、かつ、前記ハウジングに取り付けられた
高圧ポンプを有する油圧システムとを具備するエンジン
を要旨とする。
【０００７】１つの特徴によれば、前記高圧ポンプは前
記エンジンのオイルパン内のオイルレベルよりも下側に
配置されている。更に他の特徴によれば、前記高圧ポン
プは前記オイルパン内の油に少なくとも部分的に浸漬さ
れている。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、エンジン１０
は、エンジンケーシング１１を有している。エンジンケ
ーシング１１の一部より成るオイルパン１２には参照番
号１４にて指示するオイルレベルまで油特に潤滑油１３
が満たされている。エンジン１０は従来の潤滑油システ
ムを備えている。この潤滑油システムは低圧ポンプ２０
を有している。低圧ポンプ２０は、周知の方法にてエン
ジンのドライブシャフト１６に連結されており、そこか
ら動力の供給を受ける。低圧ポンプ２０は入口２２と出
口２３とを有している。入口２２は、オイルパン１２の
潤滑油１３内に浸漬されており、出口２３は循環管路２
４に連結されている。循環管路２４から、潤滑油はエン
ジン１０の摺動部を潤滑するための多数の潤滑路２５を
流通し、戻り管路２６に集められてオイルパン１２へ帰
還する。
【０００９】エンジンの潤滑システムと平行して、種々
の油圧装置４４を作動させるために作動油として潤滑油
１３を用いる油圧システムが配設されている。この油圧
システムはオイルパン１２内に配設された高圧ポンプ３
０を具備している。高圧ポンプ３０は潤滑油１３内に少
なくとも部分的に浸漬されており、そのポンプハウジン
グ３４がオイルレベル１４の下になるように配置されて
いる。ポンプ３０は、好ましくは、斜板式のポンプであ
り、ポンプシャフト３１が回転することにより往復動作
するな複数のピストン３５を有している。ポンプシャフ
ト３１は、従来の方法によりエンジン１０のドライブシ
ャフト１６に連結されている。ポンプ３０の入口３２は
オイルパン１２の底部近傍に配置されており、常に、オ
イルパン１２に供給された潤滑油１３に浸漬されてい
る、または、潤滑油１３内に直接開口するようになって
いる。ポンプ３０により加圧された高圧作動油は、出口
３３から高圧供給管路４０を経て、高圧マニフォールド
４２に供給される。
【００１０】高圧マニフォールド４２は複数の出口４３
を有している。複数の出口４３の各々は分岐通路４８の
各々に連結されている。複数の油圧装置４４の入口４７
の各々が、各分岐通路４８に連結されている。本発明の
目的のために、油圧装置４４は、例えば、油圧式の燃料
噴射装置、排気ブレーキ、吸気または排気交換弁(intak
e or exhaust gas exchange valves) 、その他エンジン
の作用のために用いられるのに適当な油圧装置が含まれ
る。油圧装置のドレンポート４５から共通の帰還管路４
６を経て作動油がオイルパン１２へ循環する。
【００１１】
【発明の効果】本発明では、高圧ポンプを潤滑油に浸漬
することにより、ポンプが作動する間に発生する騒音が
潤滑油により低減される。高圧ポンプは、オイルパンに
より包囲されているので騒音が更に低減される。従来技
術の油圧システムでは、高圧ポンプは典型的にエンジン
の外部に配設されており、好ましくない騒音がエンジン
から放出されていた。高圧ポンプをエンジンのオイルパ
ン以外の部位において作動油または潤滑油に浸漬するこ
とによっても、騒音を低減することができる。
【００１２】高圧ポンプの入口をオイルパンの底部近傍
に配置することにより、常に、そして特にエンジンを冷
態起動するときに、前記入口をオイルパンに既に供給さ
れている潤滑油に浸漬することができる。従来は、高圧
ポンプの入口はオイルパンの上方部位に配設されたタン
ク内に配設されている。このタンクには、エンジンを潤
滑するために潤滑油を循環させる低圧ポンプにより作動
油が供給されている。その結果、従来技術では、エンジ
ンを冷態起動に際して、予めエンジンを余分にクランキ
ングし、タンク内に充分な作動油を満たしておかなけれ
ばならない場合がある。本発明は、高圧ポンプの入口を
オイルパン内の潤滑油に浸漬することにより、上記問題
を解決している。本発明のこの特徴的効果は他の方法に
よっても達成することが可能である。例えば、オイルパ
ン以外の作動油室をオイルパンのオイルレベルよりも低
い位置に配設し、高圧ポンプの入口を前記作動油室内に
配設することにより達成できる。
【００１３】本発明は、また、エンジン外形の簡素化に
も役立つ。と言うのは、高圧ポンプのための独立したタ
ンクが必要なくなると共に、従来エンジンの外部に配設
されていた高圧ポンプはエンジンケーシング内に配設さ
れるからでる。本発明に係るエンジンは、従来技術のエ
ンジンよりも優れた性能を発揮し、かつまた、従来技術
のエンジンよりもコンパクトになる。これにより、本発
明のエンジンは、従来技術のエンジンを設置できなかっ
たような限定された空間にも設置可能である。
【００１４】既述した実施形態の説明は単に本発明の一
例であって、本発明の範囲を限定する物ではない。例え
ば、実施形態において低圧油循環システムを備える旨説
明したが、他の変形が可能である。例えば、油圧装置で
余った圧力は、作動油がオイルパンに帰還する前にエン
ジンの潤滑油通路内の潤滑油を駆動するために用いるこ
とができる。従って、本発明の範囲と精神とを逸脱する
ことなく、こうした実施形に対する種々の改良、変形が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態によるエンジンの略図である。
【符号の説明】
１０…エンジン １１…エンジンハウジング １２…オイルパン １３…潤滑油 １４…オイルレベル １６…ドライブシャフト ２０…低圧ポンプ ３０…高圧ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ アール．ブラス アメリカ合衆国，イリノイ 61704，ブル ーミントン，ブラーネイ ストーン レー ン 2608 (72)発明者 デニス エイチ．ギブソン アメリカ合衆国，イリノイ 61523，チリ コース，イースト トルイット ロード 1911 (72)発明者 アラン アール．ストックナー アメリカ合衆国，イリノイ 61548，メタ モラ，アール アール ４ボックス 69

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定量の油を貯留させたオイルパンを有
    するエンジンハウジングと、前記エンジンハウジングに
    取り付けられた低圧ポンプを有する潤滑システムと、少
    なくとも一部が前記所定量の油に浸漬され、かつ、前記
    ハウジングに取り付けられた高圧ポンプを有する油圧シ
    ステムとを具備するエンジン。
  2. 【請求項２】 前記油圧システムが、高圧マニフォール
    ドと前記エンジンハウジングに取り付けられた複数の油
    圧装置とを含み、 前記高圧マニフォールドの入口が前記高圧ポンプの出口
    に連通し、前記高圧マニフォールドの出口が前記複数の
    油圧装置の各入口に連通している請求項１に記載のエン
    ジン。
  3. 【請求項３】 前記複数の油圧装置が燃料噴射装置を含
    む請求項２に記載のエンジン。
  4. 【請求項４】 前記複数の油圧装置がガス交換弁(gas e
    xchange valves) または排気ブレーキのアクチュエータ
    を含む請求項２に記載のエンジン。
  5. 【請求項５】 更に、前記エンジンが、少なくとも前記
    エンジンハウジング内に配設されたエンジンドライブシ
    ャフトを具備し、前記高圧ポンプが前記エンジンドライ
    ブシャフトと共に回転するように、前記エンジンドライ
    ブシャフトに連結された回転軸を有し、前記高圧ポンプ
    が前記回転軸に連結された複数の往復ピストンを有して
    いる請求項１に記載のエンジン。
  6. 【請求項６】 前記高圧ポンプが前記貯留されている油
    内に直接開口している入口を有して成る請求項１に記載
    のエンジン。
  7. 【請求項７】 所定レベルまで油を貯留させたオイルパ
    ンを有するエンジンハウジングと、前記エンジンハウジ
    ングに取り付けられた低圧ポンプを有する潤滑システム
    と、少なくとも部分的に前記レベルより低い位置に配置
    され、かつ、前記ハウジングに取り付けられた高圧ポン
    プを有する油圧システムとを具備するエンジン。
  8. 【請求項８】 前記高圧ポンプが少なくとも所定量の油
    に浸漬されている請求項７に記載のエンジン。
  9. 【請求項９】 前記高圧ポンプが前記オイルパン内に配
    設されている請求項８に記載のエンジン。
  10. 【請求項１０】 前記高圧ポンプが前記オイルパンに貯
    留された油内に直接開口している入口を有して成る請求
    項８に記載のエンジン。
  11. 【請求項１１】 更に、前記エンジンが、少なくとも前
    記エンジンハウジング内に配設されたエンジンドライブ
    シャフトを具備し、前記高圧ポンプが前記エンジンドラ
    イブシャフトと共に回転するように、前記エンジンドラ
    イブシャフトに連結された回転軸を有し、前記高圧ポン
    プが前記回転軸に連結された複数の往復ピストンを有し
    ている請求項１０に記載のエンジン。
  12. 【請求項１２】 前記油圧システムが、高圧マニフォー
    ルドと前記エンジンハウジングに取り付けられた複数の
    油圧装置とを含み、 前記高圧マニフォールドの入口が前記高圧ポンプの出口
    に連通し、前記高圧マニフォールドの出口が前記複数の
    油圧装置の各入口に連通している請求項１１に記載のエ
    ンジン。
  13. 【請求項１３】 前記複数の油圧装置が燃料噴射装置を
    含む請求項１２に記載のエンジン。
  14. 【請求項１４】 前記複数の油圧装置がガス交換弁(gas
    exchange valves)または排気ブレーキのアクチュエー
    タを含む請求項１２に記載のエンジン。
  15. 【請求項１５】 エンジンハウジングと、前記エンジン
    ハウジングに取り付けられた低圧ポンプを有する潤滑シ
    ステムと、少なくとも一部が所定量の油に浸漬され、か
    つ、前記ハウジングに取り付けられた高圧ポンプを有す
    る油圧システムとを具備するエンジン。
  16. 【請求項１６】 前記油圧システムが、高圧マニフォー
    ルドと前記エンジンハウジングに取り付けられた複数の
    油圧装置とを含み、 前記高圧マニフォールドの入口が前記高圧ポンプの出口
    に連通し、前記高圧マニフォールドの出口が前記複数の
    油圧装置の各入口に連通している請求項１５に記載のエ
    ンジン。
  17. 【請求項１７】 前記エンジンハウジングが、所定のレ
    ベルまで油を貯留させたオイルパンを含み、前記高圧ポ
    ンプの一部が前記レベルよりも低い位置に配設されてい
    る請求項１６に記載のエンジン。
  18. 【請求項１８】 前記高圧ポンプの一部が前記オイルパ
    ン内に配設されている請求項１６に記載のエンジン。
  19. 【請求項１９】 前記高圧ポンプが前記貯留されている
    油内に直接開口している入口を有して成る請求項１８に
    記載のエンジン。
  20. 【請求項２０】 更に、前記エンジンが、少なくとも前
    記エンジンハウジング内に配設されたエンジンドライブ
    シャフトを具備し、前記高圧ポンプが前記エンジンドラ
    イブシャフトと共に回転するように、前記エンジンドラ
    イブシャフトに連結された回転軸を有し、前記高圧ポン
    プが前記回転軸に連結された複数の往復ピストンを有し
    ている請求項１９に記載のエンジン。
JP10356103A 1997-12-15 1998-12-15 エンジン Pending JPH11257585A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US08/990,584 US5894830A (en) 1997-12-15 1997-12-15 Engine having a high pressure hydraulic system and low pressure lubricating system
US08/990584 1997-12-15

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Publication Number Publication Date
JPH11257585A true JPH11257585A (ja) 1999-09-21

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Family Applications (1)

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JP10356103A Pending JPH11257585A (ja) 1997-12-15 1998-12-15 エンジン

Country Status (6)

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US (1) US5894830A (ja)
JP (1) JPH11257585A (ja)
AU (1) AU737970B2 (ja)
DE (1) DE19857920A1 (ja)
FR (1) FR2772431B1 (ja)
GB (1) GB2332240B (ja)

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